一种电机控制器直流电流估算方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电机控制器直流电流估算方法及其系统，属于车用永磁同步电机控制器技术领域。包括以下流程：获取关于电机的信息并形成数据库；对数据库中的第一元素进行转换处理；对数据库中的第二元素进行死区补偿；基于新的三相电流值、扇区以及新的占空比进行直流电流估算并得到直流电流的估算值；对直流电流的估算值进行一阶惯性滤波，进而得到最终的直流电流的估算值。本发明专利技术中减少了一个直流电流传感器，增加了控制器的紧凑性，在结构小型化轻量化的同时，大大减小了离线标定工作量，计算过程简单，易于实现并同时满足整车电流采样精度要求。样精度要求。样精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器直流电流估算方法及其系统


[0001]本专利技术属于车用永磁同步电机控制器
，具体涉及一种电机控制器直流电流估算方法及其系统。

技术介绍

[0002]永磁同步电机因为功率密度较高，调速范围宽等优点在电动汽车动力控制领域有广泛的应用。车用永磁同步电机控制器(以下简称控制器)采用直流电池供电，是电能转化为机械能的重要中枢部件。为了实现更精确的能量管理和控制器三级扭矩监控等安全设计，整车对控制器直流电流的检测精度有一定要求，通常要求全速段检测误差不大于10％，或者更高精度要求。
[0003]传统控制器通过增加直流电流检测单元实现直流电流的检测，虽然精度满足整车需求，但是传感器的增加，不仅会造成硬件成本的增加，更重要的是增加系统控制的失效点和控制器布局控件。
[0004]现有技术中的估算直线母线电流方案，占用了宝贵的单片机资源，对直流电源电压的适应性较差，存在转矩、转速、电流标定工作量庞大且对直流电源电压的适应性较差的问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电机控制器直流电流估算方法及其系统。
[0006]技术方案：一种电机控制器直流电流估算方法，包括以下流程：
[0007]获取关于电机的信息并形成数据库；所述数据库中至少包括以下元素：当前三相电流值、当前转子转速、以及Svpwm扇区信息；所述Svpwm扇区信息包括若干个扇区，以及扇区对应的当前占空比；
[0008]对数据库中的第一元素进行转换处理；其中，第一元素包括当前三向电流值，以及当前转子转速；所述转换处理至少包括以下内容：对当前三向电流值以及当前转子转速转换处理并得到新的三相电流值；
[0009]对数据库中的第二元素进行死区补偿；其中，第二元素包括扇区相对应的当前占空比；所述死区补偿至少包括以下内容：对扇区对应的当前占空比进行死区补偿并得到扇区对应的新的占空比；
[0010]基于新的三相电流值、扇区以及新的占空比进行直流电流估算并得到直流电流的估算值；
[0011]对直流电流的估算值进行一阶惯性滤波，进而得到最终的直流电流估算值。
[0012]在进一步的实施例中，所述转化处理具体包括以下流程：
[0013]对当前三相电流值i
a
、i
b
、i
c
进行Clark变换并得到i
αβ
；
[0014]对i
αβ
以及当前转子转速ω
r
，进行旋转角度补偿、Park变换和反Clark变换并得到
新的三相电流值i
′
a
、i
′
b
、i
′
c
。
[0015]在进一步的实施例中，所述死区补偿具体包括以下流程：
[0016]将Svpwm扇区信息Sector以及每个扇区的当前占空比t
′1、t
′2根据计算公式进行死区补偿并得到每个扇区对应的新的占空比t1、t2；计算公式如下：
[0017]t1＝t
′1+Error
[0018]t2＝t
′2+Error
[0019]其中，t1、t2分别为每个Sector范围主、副矢量作用占空比；Error为固定补偿值。
[0020]在进一步的实施例中，所述死区补偿还包括以下流程：
[0021]获取三相Svpwm的当前占空比t
′
a
、t
′
b
、t
′
c
，根据计算公式进行死区补偿得到三相Svpwm新的占空比t
a
、t
b
、t
c
；计算公式如下：
[0022]t
a
＝t
′
a
+Sign(i
a
)*Error
[0023]t
b
＝t
′
b
+Sign(i
b
)*Error
[0024]t
c
＝t
′
c
+Sign(i
c
)*Error
[0025]其中，i
a
、i
b
、i
c
为当前三相电流值，Error为固定补偿值，Sign是符号函数；
[0026]Sign符号函数表达式如下：
[0027][0028]在进一步的实施例中，Clark变换公式如下：
[0029]i
αβ
＝i
α
+ji
β
i
αβ
，其中，i
αβ
为复数表达式，i
α
和ζ
β
为正常时间标量表达形式。
[0030]在进一步的实施例中，首先计算电流采样延时补偿角度Δθ；计算公式如下：Δθ＝K*ω
r
；其中，K为转子位置传感器跟踪误差系数；
[0031]接着对i
αβ
进行Park变换，得到i
′
aβ
；计算公式如下：i
′
αβ
＝e
jΔθ
*i
αβ
[0032]即：
[0033][0034]对i
′
αβ
实施反Clark变换得到i
′
abc
；计算公式如下：
[0035]i
′
abc
＝iClark*i
′
αβ
[0036]即：
[0037][0038]在进一步的实施例中，所述直流电流估算计算公式如下：
[0039][0040]基于Svpwm扇区信息形成关于Sector的扇区集ζ，所述扇区集ζ＝{1，2，3，4，5，6，θ}，其中，θ表示其他扇区；
[0041]设定参数集合ψ，所述参数集合ψ＝{0，t1，
‑
t2}；
[0042]基于扇区集ζ中的元素，从参数集合ψ中确定t
a
、t
b
、t
c
的值。
[0043]在进一步的实施例中，若Sector＝1，则，
[0044]若Sector＝2，则，
[0045]若Sector＝3，则，
[0046]若Sector＝4，则，
[0047]若Sector＝5，则，
[0048]若Sector＝6，则，
[0049]若Sector＝θ，则，
[0050]在进一步的实施例中，对实施一阶惯性滤波得到最终的i
dc
，计算公式如下：
[0051][0052]其中，T
c
为一阶惯性滤波器时间常数，S为拉普拉斯变换微分算子。
[0053]在另一个实施例中，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器直流电流估算方法，其特征在于，包括以下流程：获取关于电机的信息并形成数据库；所述数据库中至少包括以下元素：当前三相电流值、当前转子转速、以及Svpwm扇区信息；所述Svpwm扇区信息包括若干个扇区，以及扇区相对应的当前占空比；对数据库中的第一元素进行转换处理；所述转换处理至少包括以下流程：对当前三向电流值以及当前转子转速转换处理并得到新的三相电流值；对数据库中的第二元素进行死区补偿；所述死区补偿至少包括以下流程：对扇区对应的当前占空比进行死区补偿并得到对应的新的占空比；基于新的三相电流值、扇区以及新的占空比进行直流电流估算并得到直流电流的估算值；对直流电流的估算值进行一阶惯性滤波，进而得到最终的直流电流估算值。2.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流电流估算方法，其特征在于，所述转化处理具体包括以下流程：对当前三相电流值i
a
、i
b
、i
c
进行Clark变换并得到i
αβ
；对i
αβ
以及当前转子转速ω
r
，进行旋转角度补偿、Park变换和反Clark变换并得到新的三相电流值i
′
a
、i
′
b
、i
′
c
。3.根据权利要求1所述的一种电机控制器直流电流估算方法，其特征在于，所述死区补偿具体包括以下流程：将Svpwm扇区信息Sector以及每个扇区的当前占空比t
′1、t
′2根据计算公式进行死区补偿并得到每个扇区对应的新的占空比t1、t2；计算公式如下：t1＝t
′1+Errort2＝t
′2+Error其中，t1、t2分别为每个Sector范围主、副矢量作用占空比；Error为固定补偿值。4.根据权利要求3所述的一种电机控制器直流电流估算方法，其特征在于，所述死区补偿还包括以下流程：获取三相Svpwm的当前占空比t
′
a
、t
′
b
、t
′
c
，根据计算公式进行死区补偿得到三相Svpwm新的占空比t
a
、t
b
、t
c
；计算公式如下：t
a
＝t
′
a
+Sign(i
a
)*Errort
b
＝t
′
b
+Sign(i
b
)*Errort
c
＝t
′
c
+Sig...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟玮，王其虎，周波，赵振奎，
申请(专利权)人：昆山华辰电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：